ITMI20010978A1

ITMI20010978A1 - Metodo per la preparazione di corpi massivi superconduttori di mgb2 altamente densificati relativi manufatti solidi e loro uso

Info

Publication number: ITMI20010978A1
Application number: IT2001MI000978A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Giunchi; Sergio Ceresara
Original assignee: Edison Spa
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-11
Also published as: EP1390992B1; CA2445104A1; DE60213588T2; US7396506B2; JP2005508278A; ES2269685T3; IL158460A0; CN100452467C; AU2002258044B2; KR100904321B1; CA2445104C; IL158460A; RU2003130954A; ATE335287T1; HK1069012A1; JP4431313B2; EP1390992A2; CN1537335A; RU2264366C2; WO2002093659A3

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione riguarda un metodo per la preparazione di corpi massivi superconduttori di MgB2 altamente densificati, relativi manufatti solidi e loro uso.

E' stato recentemente scoperto che il boruro di magnesio ha proprietà superconduttive fino a 39 K e può essere quindi applicato in sistemi criogenici a circuito chiuso (criorefrigeratori), che risultano meno costosi di quelli basati sull'uso dell'elio liquido (Nagamatsu et al., Nature, 410, 63; 2001).

Il boruro di magnesio, composto noto da circa mezzo secolo, presenta, come tutti i boruri, caratteristiche di estrema durezza quando è altamente densificato .

Tuttavia la densif icazione del boruro di magnesio in manufatti, fino ad arrivare a valori vicini al 100% della sua densità teorica (2.63 g/cm<3>), effettuata mediante compattazione delle polveri del composto stesso, richiede normalmente l'impiego di alte pressioni. Generalmente si utilizzano pressioni dell'ordine di qualche GPa.

In letteratura sono noti anche metodi alternativi di sintesi del composto MgB2 a partire da miscele stechiometriche, o non stechiometriche, di boro e magnesio, sia in forma di polveri, sia in forma di corpi massivi. In quest'ultimo caso, tuttavia, l'uso di alte pressioni è indispensabile per ottenere manufatti altamente densificati.

Un esempio è descritto da Canfield et al., i quali partendo da fibre di boro fatte reagire con Mg liquido o in fase vapore, (Phys. Rev. Lett. 86, 2423 (2001)), ottengono fibre di MgB2 aventi una densità stimata attorno all'80% del valore teorico.

Perciò mediante i metodi noti dello stato dell'arte non è possibile ottenere un manufatto di boruro di magnesio densificato fino a valori vicini al valore della densità teorica, caratterizzato quindi da migliorate proprietà di superconduttività e migliorate proprietà meccaniche, se non tramite l'impiego di alte pressioni ad alta temperatura.

L'impiego di alte pressioni a caldo però limita le dimensioni dei manufatti realizzabili ed impone l'uso di apparecchiature non adatte ad una produzione di massa.

Scopo della presente invenzione è quindi quello di ottenere corpi massivi di MgB2 superconduttori con densità vicina a quella teorica con un metodo che superi gli inconvenienti presenti nella tecnica nota.

E' oggetto della presente invenzione un metodo per la preparazione di corpi massivi di MgB2 superconduttori, aventi una densità vicina a quella teorica, che prevede i seguenti passaggi:

a) attivazione di boro cristallino per via meccanica con formazione di polveri attivate; b) formazione di una preforma porosa di polveri attivate di boro cristallino;

c) assemblaggio della preforma porosa di boro e di precursori massivi di magnesio metallico, in un contenitore e sigillatura dello stesso in atmosfera di gas inerte o a basso contenuto di ossigeno;

d) trattamento termico del boro e magnesio come sopra assemblati, ad una temperatura superiore a 700°C per un tempo superiore a 30 minuti, con conseguente percolazione del magnesio, in fase liquida, attraverso le polveri attivate di boro cristallino.

Ulteriore oggetto della presente invenzione è un corpo massivo o manufatto solido di MgB2 superconduttore, avente una densità vicina a quella teorica, ottenibile mediante il metodo della presente invenzione .

Oggetto della presente invenzione è anche un metodo che prevede nel passaggio c) l'impiego di magnesio in miscela con uno o più metalli più bassofondenti, quali per esempio Ga, Sn, In, Zn, ovvero di una lega a base di Mg con tali metalli.

La presente invenzione concerne anche l'uso dei corpi massivi di MgB2 ottenibili con il metodo secondo la presente invenzione per superconduttori da usarsi come adduttori di corrente elettrica, come elementi ad induzione variabile in sistemi di limitazione di corrente, come magneti di tipo permanente da usarsi in sistemi di levitazione, nei sistemi medicali di risonanza magnetica, negli acceleratori e rivelatori di particelle elementari, in sistemi di accumulo di energia, in motori lineari o non, in generatori di corrente.

Il vantaggio fondamentale del metodo secondo la presente invenzione consiste nel fatto che esso permette di realizzare manufatti solidi superconduttori di MgB2, densificato sino a valori vicini al valore teorico, con caratteristiche migliorate rispetto ai prodotti ottenibili con i metodi noti dallo stato dell'arte, in modo semplice ed economico. Da un punto di vista applicativo, l'impiego di MgB2, densificato sino a valori vicini al valore teorico, così ottenuto, consente anche di aumentare la corrente trasportabile nei manufatti solidi superconduttori e migliora le caratteristiche meccaniche di tali manufatti.

Un ulteriore vantaggio consiste inoltre nel fatto che target altamente densificati di MgB2 consentono di applicare con maggior successo le tecnologie di deposizione, quali ad esempio l'ablazione laser o lo sputtering a radiofrequenza, per ottenere il materiale superconduttore, depositato su substrati di varia origine, in forma di film sottili .

In particolare il metodo per l'ottenimento di corpi massivi di MgB2 superconduttori, aventi una densità vicina a quella teorica, cioè di densità superiore o uguale a 2.25 g/cm<3>, consiste nel far reagire in un contenitore sigillato con all'interno un'atmosfera di gas inerte o a basso contenuto di ossigeno (inferiore al 20% atomico), ad alta temperatura, gli elementi boro e magnesio, dove almeno il boro è presente in forma di polveri, definite attive, di granulometria opportuna ed aventi almeno due fasi cristalline assimilabili a celle elementari di tipo romboedrico.

Il passaggio a) di attivazione per via meccanica di scaglie di boro cristallino di dimensioni di alcuni millimetri e di purezza superiore o uguale al 99.4%, consiste preferibilmente in una frantumazione ripetuta per compressione ad alto carico applicato, in condizioni "quasi statiche ", come ad esempio si può realizzare in una pressa oleodinamica. Tale attivazione, oltre a minimizzare la frazione di polvere a granulometria più fine (ad esempio inferiore a 20 micrometri) che è invece il tipico prodotto di una macinazione con mulino rotante a palle, consente anche di ottenere una polvere che mantiene le caratteristiche del tipo di cristallinità presenti nelle scaglie di partenza, rendendo così le polveri più permeabili al magnesio liquido.

In particolare, le polveri attivate di boro cristallino sono selezionate in modo da avere un diametro medio volumetrico delle particelle compreso tra i 30 e i 70 micron e sono praticamente esenti da contaminazioni di ossigeno. Il passaggio b) prevede la formazione di una preforma porosa di polveri attivate di boro cristallino.

La preforma porosa di polveri attivate di boro cristallino ha una forma simile a quella del manufatto finale e deve presentare una densità apparente superiore al 50% della densità teorica del boro cristallino (2.35 g/cm<3>).

La preforma di polvere attivata di boro cristallino può in alternativa contenere fino al 20% atomico di magnesio. In tal caso la preforma è prevalentemente costituita da polvere attivata di boro cristallino e da polvere di magnesio praticamente esente da contaminazione di ossigeno e di granulometria inferiore a quella del boro. La preforma può essere anche costituita da polveri attivate di boro cristallino, ricoperte superficialmente da Mg metallico e saldate tra loro per trattamento termico in atmosfera inerte, in modo da mantenere la porosità della preforma e conferirle allo stesso tempo consistenza meccanica per il suo maneggiamento .

Anche le preforme contenenti magnesio devono soddisfare il requisito di densità apparente precedentemente definito.

Il successivo passaggio c) prevede l'assemblaggio dei componenti che saranno poi oggetto del passaggio d) di trattamento termico e trasformazione a prodotto finito. E' importante anche il contenitore in cui tali componenti vengono assemblati .

Il passaggio c) prevede l'inserimento in un opportuno contenitore di una combinazione di due componenti: il primo componente è la preforma realizzata con la predetta polvere attivata di boro cristallino, di purezza almeno superiore o uguale al 99.4%, che abbia forma simile a quella del manufatto finale e di densità apparente superiore al 50% della densità teorica del boro cristallino romboedrico (2.35 g/cm<3>), preferibilmente compresa tra 51% e 56%. Il secondo componente è costituito da uno o più corpi massivi di Mg metallico di purezza superiore al 99% che nel passaggio d), dopo la fusione, percolerà attraverso la polvere attivata di boro cristallino.

Preferibilmente, il magnesio in fase liquida proviene dalla fusione di precursori massivi di Mg metallico. Anch'esso è praticamente esente da contaminazione da ossigeno.

Le proporzioni tra Mg e B dipendono in larga misura dalla tecnologia scelta per effettuare la reazione. In ogni caso si discostano dai valori stechiometrici del composto MgB2. In particolare, è presente un eccesso di Mg tale che il rapporto atomico Mg/B sia maggiore di 0.5, preferibilmente tale rapporto è maggiore o uguale di 0.55.

Nel caso di utilizzo di miscele di Mg con altri metalli, il rapporto atomico (metalli+Mg)/B dovrà essere maggiore di 0.55, con contemporaneamente Mg/B maggiore dì 0.5.

Valori del rapporto atomico Mg/B, oppure (metalli+Mg)/B, inferiori ai limiti precedentemente definiti portano ad una reazione che realizza una densificazione parziale del prodotto diminuendo o annullando del tutto le caratteristiche superconduttrici relative al trasporto di corrente elettrica.

Il contenitore in cui viene effettuato il passaggio c) è costituito da materiale non attaccabile dal boro e dal magnesio a temperature fino a 1000°C, come ad esempio da Nb, Ta, MgO, BN, ecc. oppure da un materiale qualsiasi resistente alle alte temperature, rivestito nella parte interna da una guaina di uno dei predetti materiali, in modo da evitare la contaminazione della preforma di boro e dei corpi massivi di Mg ad opera degli elementi che costituiscono il contenitore. Un esempio di tale contenitore è riportato in figura 2.

Tale contenitore deve essere mantenuto sigillato e strutturalmente inalterato durante tutto il tempo del trattamento del passaggio d). All'interno del contenitore deve essere presente un'atmosfera di gas inerte o, in alternativa, un'atmosfera a basso contenuto di ossigeno (inferiore al 20% atomico) ad una pressione tale da assicurare la presenza di magnesio in fase liquida durante tutto il trattamento del passaggio d). La sigillatura e l'integrità meccanica del contenitore possono essere realizzate mediante saldatura e/o mediante fissaggio in una macchina opportuna in grado di controbilanciare la pressione interna che si genera durante la reazione ed in grado di evitare contaminazione con ossigeno atmosferico .

Il passaggio d) del metodo prevede un trattamento termico ad una temperatura superiore ai 700°C per un tempo di almeno 30 minuti, in presenza di un'atmosfera di gas inerte, tale da permettere la conseguente percolazione del magnesio, prevalentemente in fase liquida, attraverso la preforma della polvere attivata di boro cristallino. Preferibilmente il passaggio d) viene condotto a temperature comprese tra 800° e 1000°C per 1-3 ore.

L'atmosfera all'interno del contenitore può essere anche un'atmosfera a basso contenuto di ossigeno (inferiore al 20% atomico).

In particolare la percolazione può essere realizzata mediante l'infiltrazione della preforma porosa di polvere attivata di boro, immersa in magnesio fuso, mantenuto sotto pressione di gas inerte .

La percolazione può anche essere realizzata in un contenitore sigillato, ad una temperatura sufficientemente elevata e una pressione di gas tale per cui il magnesio liquido possa bagnare la polvere attivata di boro, sempre in assenza di ossigeno o con un contenuto di ossigeno minimo.

La seguente descrizione dettagliata del metodo secondo la presente invenzione prevede che, all'interno del contenitore, contenitore che per semplicità può essere di acciaio opportunamente protetto con la guaina precedentemente descritta che lo rende inattaccabile dal magnesio e dal boro alle alte temperature, venga inserita la preforma di polvere attivata di boro cristallino, la quantità necessaria di Mg metallico e rimanga intrappolata un'atmosfera di gas inerte o a basso contenuto di ossigeno, di pressione tale da garantire alle temperature di reazione la presenza del magnesio in fase liquida. Il Mg metallico, presente in una quantità tale da avere un rapporto atomico Mg/B maggiore di 0.5, deve essere disposto in modo da permettere, una volta raggiunte le alte temperature cioè oltre i 650°C, la percolazione del magnesio liquido attraverso la preforma di boro.

Il boro cristallino utilizzato nella presente invenzione ha una prevalente cristallinità di tipo romboedrico caratterizzata dalla presenza di almeno due fasi distinte per diversi parametri di cella elementare: esso deve essere precedentemente attivato per via meccanica, in modo da non modificare la cristallinità propria e realizzare una granulometria tale da essere permeato più velocemente e con maggiore efficienza dal magnesio liquido. Un modo per effettuare l'attivazione del boro è quello di macinare, ad esempio in una pressa, le scaglie cristalline di dimensioni di alcuni millimetri per frantumazione per compressione ad alto carico applicato in condizione "quasi statica", macinazione che si differenzia da quella in mulino rotante a palle. Infatti quest'ultimo tipo di macinazione, oltre a produrre polveri di granulometria molto più fine (granulometria inferiore a 20 micrometri), induce anche non desiderate variazioni di cristallinità nel boro cristallino di partenza, variazioni rilevabili mediante diffrazione ai raggi x delle polveri, come la scomparsa dello sdoppiamento delle righe di diffrazione, permanendo la sola fase romboedrica nota del boro cristallino (descritta nel database JCPDS, scheda#ll-618): tale fenomeno è associabile alla scomparsa di una fase a cella elementare più grande, presente nelle scaglie del B cristallino di partenza, la cui presenza è da ritenersi benefica alla permeazione del magnesio.

La preforma di polveri attivate di boro cristallino può essere preparata con le usuali tecniche di compattazione delle polveri e deve avere una densità apparente appropriata. In alternativa la preforma può essere realizzata nel contenitore stesso versando direttamente al suo interno la polvere attivata di boro cristallino e compattandola fino a raggiungere la densità apparente voluta.

Come indicato in precedenza, la preforma di polvere attivata di boro cristallino può contenere fino al 20% atomico di magnesio o può essere costituita da polveri attivate di boro cristallino, ricoperte superficialmente da Mg metallico.

Si è sorprendentemente trovato che l'uso di preforme opportunamente preparate come descritto, racchiuse in un contenitore sigillato contenente opportuni tenori di gas inerte o a basso contenuto di ossigeno ed il mantenimento dei reagenti a temperature superiori a 700°C per almeno 30 minuti, permette la trasformazione reattiva del B e del Mg a formare MgB2 e Mg metallico minoritario in tutto il volume già occupato dalla preforma. I prodotti sono omogeneamente distribuiti, anche all'interno dei manufatti, con una sporadica presenza di zone vuote con dimensioni medie inferiori ai 20 micrometri. Né la presenza del magnesio metallico né la presenza di zone vuote ha rilevante influenza sulle straordinarie caratteristiche superconduttive dei manufatti.

Usando come reagente, al posto del Mg liquido puro, una miscela dello stesso con uno o più metalli più bassofondenti, quali ad esempio Ga, Sn, In e Zn, o una lega equivalente, questi ultimi presenti in quantità a piacere fino alla percentuale corrispondente al punto eutettico della lega, è possibile ugualmente produrre manufatti altamente densificati di MgB2 che presentano proprietà superconduttive analoghe a quelle ottenibili usando Mg metallico puro.

La presenza di fasi minoritarie, estranee al reticolo cristallino di MgB2 e dovute ai metalli usati nella lega, si è dimostrata non essere di ostacolo alla superconduttività. L'uso di tali leghe, aventi temperature di fusione inferiori a quella del magnesio puro, diminuendo la viscosità del metallo liquido alle temperature tipiche di reazione, permette di far avvenire la reazione in tempi più rapidi e/o a temperature meno elevate e quindi si rivela una tecnica utile per ridurre il costo del processo.

Il principale vantaggio del metodo secondo la presente invenzione, come precedentemente osservato, consiste nel fatto che esso permette di realizzare manufatti solidi superconduttori di MgB2, densificato sino a valori vicini al valore teorico, con caratteristiche migliorate rispetto ai prodotti ottenibili con i metodi noti dallo stato dell'arte, in modo semplice ed economico. Da un punto di vista applicativo, l'impiego di MgB2, densificato sino a valori vicini al valore teorico, così ottenuto, consente anche di aumentare la corrente trasportabile nei manufatti solidi superconduttori e migliora le caratteristiche meccaniche di tali manufatti.

I seguenti esempi servono a meglio illustrare la presente invenzione.

ESEMPIO 1.

Si preparano 20 g di polveri attivate di boro a partire da scaglie di dimensioni di alcuni millimetri di boro cristallino (purezza 99.4%, di provenienza commerciale: grado K2 della H.C.STARK, Goslar (D)), macinando le scaglie per frantumazione ad alto carico applicato, cioè ponendole tra due piastre metalliche poste tra i pistoni di una pressa, a cui sono ripetutamente applicati carichi fino a 50 ton, in condizioni "quasi statiche". Le polveri così macinate sono setacciate con setaccio a maglie di 100 micrometri. Lo spettro di diffrazione ai raggi x delle polveri così setacciate, presenta ancora lo sdoppiamento, dalla parte delle distanze interplanari più alte, dei picchi di diffrazione tipici della fase cristallina del boro (cella romboedrica descritta nel file JCPDS, scheda#ll-618 corrispondente a lati di cella pseudoesagonale a0 = 1.095 nm, cQ = 2.384 nm). I picchi di diffrazione supplementari, presenti nella polvere attivata, sono d'intensità comparabile con quelli della fase romboedrica e sono interpretabili come appartenenti ad una fase avente cella simile alla romboedrica, corrispondente a lati di cella pseudoesagonale a0 = 1.102 nm, c0 = 2.400 nm, pertanto espansa in volume mediamente dell'1.8%, rispetto alla fase romboedrica regolare del boro cristallino. A titolo di esempio lo sdoppiamento dei primi cinque riflessi è osservabile nel diagramma di diffrazione di raggi x di polveri rappresentato in figura 1 (linea spessa) in cui sono pure riportati per confronto (linea sottile) i corrispondenti riflessi di una polvere di boro ottenuta dalle stesse scaglie di partenza, macinate tuttavia in modo convenzionale, cioè con un mulino rotante a palle.

ESEMPIO 2.

Si riveste un contenitore cilindrico di acciaio, mostrato schematicamente in figura 2, con un foglio di Nb avente uno spessore di 100 micrometri (figura 2 dove con 1 si indica il contenitore di acciaio e con 2 le guaine protettive) . Tale foglio viene avvolto per due volte sulla parete interna e due dischi di Nb di uguale spessore sono posti sul fondo e sotto il tappo del cilindro di acciaio. Si inseriscono quindi nel contenitore così rivestito, due cilindri di magnesio del peso complessivo di 15.2 g, di purezza 99% e di diametro tale da poter essere inseriti a misura all'interno della guaina di Nb; 10.7 g di polvere attivata di boro cristallino dell'esempio 1 sono posti tra i due suddetti cilindri di Mg e compattati per gravità, con una densità apparente uguale al 52% della densità teorica del B cristallino romboedrico .

I pesi dei reagenti sono tali da realizzare un rapporto atomico Mg/B uguale a 0.63.

II contenitore di acciaio viene posto in flusso di Argon e quindi sigillato con saldatura del tappo all'elettrodo. Viene quindi posto in tubo di quarzo ove viene riscaldato, in flusso di Argon, alla temperatura di 950°C, per 3 ore. Il gas intrappolato nel contenitore di acciaio genera una pressione di circa 4 atmosfere a 950°C, sufficiente a garantire la stabilità della fase Mg liquido in equilibrio con MgB2 (si veda l'articolo di Zi-Kui Liu et al.: Preprint in Condensed-Matter Pubi.N.0103335, Marzo 2001).

Dopo raffreddamento si apre il contenitore metallico e si preleva dalla sua parte centrale un cilindro omogeneamente densificato, avente una densità di 2.4 g/cm<3>, di diametro di circa 17 mm e di altezza di circa 30 mm. L'analisi mediante diffrazione ai raggi x di polveri, rappresentata in figura 3, consente di verificare che tale cilindro densificato è costituito principalmente da MgB2, con presenza di una fase minoritaria di Mg metallico e altri picchi minoritari non identificabili, ma in ogni caso non attribuibili a MgO.

Si è quindi prelevata una parte del cilindro di MgB2 così ottenuto, per controllarne la temperatura critica mediante misura di suscettività magnetica in corrente alternata, rappresentata in figura 4, verificando che la transizione superconduttiva ha una Tc incipiente di 39 K e l'allargamento della curva, nel punto di flesso, è di ΔΤ= 0.5 K.

Dal cilindro di MgB2 è stata poi tagliata una barretta rettangolare con sezione uguale a 6.2 min<2 >e lunghezza uguale a 28 mm, sulla quale sono state effettuate misure resistive della corrente critica in presenza di alti campi magnetici alla temperatura di 4.2 K.

Con il criterio della misura di corrente critica al campo elettrico corrispondente di 100 microvolt/m (norma europea EN61788-1: 1998), si sono ottenuti i valori di tabella 1 :

Tabella 1

Esempio 3 (comparativo)

Seguendo la stessa procedura riportata nell'esempio 2, si prepara un analogo contenitore, utilizzando la stessa quantità di Mg e 11.58 g di polvere di boro cristallino, di provenienza uguale a quella dell'esempio 1, ma non attivata secondo la procedura riportata in detto esempio 1. Il rapporto atomico tra i reagenti Mg/B è perciò uguale a 0.58. La polvere di boro cristallino è stata tuttavia macinata in modo convenzionale in mulino rotante a palle e setacciata con un setaccio di maglie di 100 micrometri. La polvere, molto più fine, viene compattata a un valore di densità apparente uguale al 57% della densità teorica del boro cristallino romboedrico.

Dopo trattamento termico analogo a quello dell'esempio 2 si preleva dal contenitore il prodotto risultante, costituito da due cilindri densificati di MgB2, di diametro di 17 mm e di altezza di circa 8 mm, e di polvere di boro parzialmente reagita, compresa tra i due cilindri densificati.

Esempio 4.

Si segue la procedura descritta nell'esempio 2 sia per la preparazione del contenitore sia per la natura e il modo di uso della polvere attivata di boro cristallino. Oltre a due cilindri di Mg metallico, si utilizzano tuttavia anche due dischi di Zn metallico (purezza 99%), in accordo con le seguenti quantità complessive: Mg = 5.91 g, Zn = 4.64 g, B = 5.10 g. Pertanto si realizzano i seguenti rapporti atomici: (Zn+Mg)/B = 0.67; Mg/B = 0.52; Zn/Mg = 0.29.

La polvere attivata di boro cristallino è stata compattata nel contenitore ad una densità apparente del 54% della densità teorica del boro cristallino romboedrico.

Dopo trattamento termico eseguito a 850°C per 2 ore, viene prelevato dal contenitore un cilindro omogeneamente densificato, avente un diametro di 14 mm e un'altezza di 22 mm e una densità = 2.57 g/cm<3>, che all'analisi di diffrazione ai raggi x risulta essere principalmente costituito da MgB2, con fasi minoritarie contenenti Zn.

Si è quindi prelevata una parte del cilindro di MgB2 così ottenuto, per controllarne la temperatura critica mediante misura di suscettività magnetica in corrente alternata, figura 5, verificando che la transizione superconduttiva ha una Tc incipiente di 38.4 K e l'allargamento della curva, nel punto di flesso, è di ΔΤ= 1.0 K.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la preparazione di corpi massivi di MgB2 superconduttori, aventi una densità vicina a quella teorica, che prevede i seguenti passaggi: a) attivazione di boro cristallino per via meccanica con formazione di polveri attivate ; b) formazione di una preforma porosa di polveri attivate di boro cristallino; c) assemblaggio della preforma porosa di boro e di precursori massivi di magnesio metallico in un contenitore e sigillatura dello stesso in atmosfera di gas inerte o a basso contenuto di ossigeno; d) trattamento termico del boro e magnesio come sopra assemblati, ad una temperatura superiore a 700°C per un tempo superiore a 30 minuti, con conseguente percolazione del magnesio, in fase liquida, attraverso le polveri attivate di boro cristallino.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il passaggio a) di attivazione di boro cristallino per via meccanica consiste in una macinazione di scaglie di boro cristallino per frantumazione ripetuta realizzata per compressione ad alto carico applicato.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le polveri attivate di boro cristallino presentano un diametro medio volumetrico delle particelle compreso tra 30 e 70 micrometri e presentano un tipo di cristallinità uguale a quella delle scaglie di boro cristallino di partenza .
4. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la preforma di polveri attivate di boro cristallino è preparata con le usuali tecniche di compattazione delle polveri.
5. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la preforma di polveri attivate di boro cristallino è preparata nel contenitore stesso versando direttamente al suo interno la polvere attivata di boro cristallino e compattandola .
6. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la preforma di polveri attivate di boro cristallino presenta una densità apparente superiore al 50% della densità teorica del boro cristallino (2.35 g/cm<3>).
7. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la preforma di polveri attivate di boro cristallino presenta una purezza superiore o uguale al 99.4%.
8. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la preforma di polveri attivate di boro cristallino ha una forma simile a quella del manufatto finale.
9. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la preforma di polveri attivate di boro cristallino contiene fino al 20% atomico di magnesio sotto forma di polvere di magnesio di granulometria inferiore a quella del boro.
10. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la preforma di polveri attivate di boro cristallino è costituita da polveri attivate di boro cristallino, ricoperte superficialmente da magnesio metallico.
11. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il passaggio c) di assiematura della preforma porosa di boro e di precursori massivi di magnesio metallico in un contenitore viene effettuato con precursori massivi di magnesio metallico di purezza superiore al 99%.
12. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel passaggio c) è presente un eccesso di Mg tale che il rapporto atomico Mg/B sia maggiore di 0.5.
13. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzat o dal fatto che il rapporto atomico Mg/B è superiore o uguale a 0.55.
14 . Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzat 0 dal fatto che il contenitore utilizzato ne 1 passaggio c) è costituito da materiale non attaccabi le dal boro e dal magnesio a temperature fino a 1000°C
15. Metodo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che il materiale è Nb, Ta, MgO, BN.
16. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il contenitore utilizzato nel passaggio c) è costituito da un materiale qualsiasi resistente alle alte temperature, rivestito nella parte interna da una guaina di un materiale non attaccabile dal boro e dal magnesio a temperature fino a 1000°C.
17. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il passaggio d) prevede un trattamento termico a temperature comprese tra 800° e 1000°C, per 1-3 ore.
18. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la percolazione nel passaggio d) è realizzata mediante infiltrazione di una preforma porosa di polvere attivata di boro cristallino, immersa in metallo fuso mantenuto sotto pressione di gas inerte.
19. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nel passaggio c) i precursori massivi di Mg metallico sono costituiti da corpi massivi di magnesio e di uno o più metalli più bassofondenti o delle equivalenti leghe.
20. Metodo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che i metalli più bassofondenti sono presenti in quantità tale da raggiungere al più la percentuale corrispondente al punto eutettico della lega equivalente.
21. Metodo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che il rapporto atomico metalli bassofondenti magnesio/boro è maggiore di 0.55 e contemporaneamente il rapporto atomico magnesio/boro è maggiore di 0.5.
22. Metodo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che i metalli più bassofondenti sono scelti tra Ga, Sn, In e Zn.
23. Corpo massivo o manufatto solido di MgB2 superconduttore, avente una densità vicina a quella teorica, ottenibile mediante il metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 22.
24. Uso del corpo massivo o manufatto solido di MgB2 superconduttore, secondo la rivendicazione 23, quale target per le tecnologie di deposizione sotto vuoto di film sottili, quali l'ablazione laser e lo sputtering a radiofrequenza.
25. Uso del corpo massivo o manufatto solido di MgB2 superconduttore, secondo la rivendicazione 23, quale adduttore di corrente elettrica, quale elemento ad induzione variabile in sistemi di limitazione di corrente, quale magnete di tipo permanente per sistemi di levitazione, per sistemi medicali di risonanza magnetica, per gli acceleratori e rivelatori di particelle elementari, per sistemi di accumulo dell'energia, per motori lineari o non, per generatori di corrente.